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空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射,如图所示。这两种粒子带同种电荷,它们的电荷量、质量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法正确的是(    )
A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同
B.入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同
C.在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹一定相同
D.在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角一定越大
BD

试题分析:由于粒子比荷相同,由R=可知速度相同的粒子轨迹半径相同,运动轨迹也必相同,B正确.对于入射速度不同的粒子在磁场中可能的运动轨迹如图所示,

由图可知,粒子的轨迹直径不超过磁场边界一半时转过的圆心角都相同,运动时间都为半个周期,而由T=知所有粒子在磁场运动周期都相同,A、C皆错误.再由t=T=可知D正确.故选BD.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,q1、q2为两带电粒子,其中q1带正电,q2带负电.某时刻,它们以相同的速度垂直进入同一磁场,此时所受洛伦兹力分别为F1、F2.则(  )
A.F1、F2的方向均向左
B.F1、F2的方向均向右
C.F1的方向向右,F2的方向向左
D.F1的方向向左,F2的方向向右

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场,比荷相同的两个粒子(不计重力)沿AB方向射入磁场,分别从AC边上的P、Q两点射出,则(  )
A.从P点射出的粒子速度大
B.从Q点射出的粒子速度大
C.从Q点射出的粒子在磁场中运动的时间长
D.两个粒子在磁场中运动的时间一样长

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

长为L的水平极板间,有垂直纸面向内的匀强磁场,如图所示,磁感强 度为B,板间距离也为L,板不带电,现有质量为m,电量为q的带正电粒子(不计重力),从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场,欲使粒子不打在极板上,可采用的办法是
A.使粒子的速度v<BqL/4m
B.使粒子的速度v>5BqL/4m
C.使粒子的速度v>BqL/m
D.使粒子速度BqL/4m<v<5BqL/4m

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,长方形abcd 长ad=0.6m,宽ab=0.3m,O、e分别是ad、bc的中点,以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场),磁感应强度B=0.25T。一群不计重力、质量m=3×10-7kg、电荷量q=+2×10-3C的带电粒子以速度v=5×102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域(   )
A.从Od边射入的粒子,出射点全部分布在Oa边
B.从aO边射入的粒子,出射点全部分布在ab边
C.从Od边射入的粒子,出射点分布在Oa边和ab边
D.从aO边射入的粒子,出射点分布在ab边和be边

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,在正方形abcd范围内,有方向垂直纸面向里的匀强磁场,两个电子以不同的速率,从a点沿ab方向垂直磁场方向射入磁场,其中甲电子从c点射出,乙电子从d点射出。不计重力,则甲、乙电子(    )
A.速率之比2:1
B.在磁场中运行的周期之比1:2
C.在正方形磁场中运行的时间之比1:2
D.速度偏转角之比为1:2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(14分)如图所示,在正方形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场。在t=0时刻,一位于正方形区域中心O的粒子在abcd平面内向各个方向发射出大量带正电的粒子,所有粒子的初速度大小均相同,粒子在磁场中做圆周运动的半径恰好等于正方形边长,不计重力和粒子之间的相互作用力。已知平行于ad方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界cd上的某点离开磁场,(已知)求:

(1)粒子的比荷
(2)从粒子发射到粒子全部离开磁场所用的时间;
(3)假设粒子发射的粒子在各个方向均匀分布,在t=t0时刻仍在磁场中的粒子数与粒子发射的总粒子数之比。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如右图所示为圆柱形区域的横截面,在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场.带电粒子(不计重力)第一次以速度沿截面直径入射,粒子飞入磁场区域时,速度方向偏转60°角;该带电粒子第二次以速度从同一点沿同一方向入射,粒子飞出磁场区域时,速度方向偏转90°角.则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的(  )
A.半径之比为B.速度之比为
C.时间之比为2∶3D.时间之比为3∶2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图11所示,在平面直角坐标系中有一个垂直于纸面向里的圆形匀强磁场,其边界过原点O和y轴上的点a(0,L).一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场,并从x轴上的b点射出磁场,此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°.下列说法中正确的是         (  )   
A.电子在磁场中运动的时间为
B.电子在磁场中运动的时间为
C.磁场区域的圆心坐标()
D.电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0,-2L)

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